WO2022130702A1 - ゴム材料、ゴム組成物、加硫物、発泡体、及び、ウェットスーツ - Google Patents
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Definitions
- a foam can be obtained by foaming the rubber material according to the present embodiment.
- the rubber material according to the present embodiment by foaming the rubber material, it is possible to obtain a foam having excellent ozone resistance while suppressing shrinkage after foaming.
- the rubber material according to the present embodiment may be used in various applications without foaming as long as it has a state in which the above-mentioned foam can be obtained when the rubber material is foamed.
- the sulfur-modified chloroprene polymer has sulfur (bound sulfur, sulfur bonded to the sulfur-modified chloroprene polymer) constituting the sulfur-modified chloroprene polymer.
- Sulfur constituting a sulfur-modified chloroprene polymer constitutes a sulfur-modified chloroprene polymer by directly or indirectly chemically bonding to a monomer unit of chloroprene.
- the sulfur-modified chloroprene polymer may have a monosulfide bond and / or a polysulfide bond (for example, S2 to S8 ) constituting the sulfur - modified chloroprene polymer.
- the method for producing a rubber material according to the present embodiment may include a plasticization step of plasticizing a sulfur-modified chloroprene polymer after the polymerization step. In this case, the Mooney viscosity of the rubber material can be reduced.
- the sulfur-modified chloroprene polymer and the plasticizer may be mixed, whereby the molecular chain of the sulfur-modified chloroprene polymer can be cleaved.
- the plasticizer may be added to a post-polymerization polymerization solution containing a sulfur-modified chloroprene polymer (for example, an aqueous emulsified solution after emulsion polymerization).
- the plasticizer may be added either before or after the removal of the unreacted monomer, and may be added both before and after the removal of the unreacted monomer.
- Examples of the hydrazide-based foaming agent include p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, benzenesulfonyl hydrazide, toluenesulfonyl hydrazide, hydrazodicarboxylic amide and the like.
- Examples of the nitroso-based foaming agent include N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine.
- Examples of the azo-based foaming agent include diazoaminebenzene, azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, barium azodicarboxylate and the like.
- the content of the foaming agent may be 1 to 20 parts by mass, 3 to 15 parts by mass, or 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber material.
- processing aid examples include fatty acids such as stearic acid; paraffin-based processing aids such as polyethylene (paraffin wax); fatty acid esters; fatty acid amides; sulfur factices and the like.
- the content of the processing aid may be 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber material.
- Example 3 The amount of sulfur used was changed to 0.40 parts by mass, the amount of conjugated resin acid-based potassium rosinate A was changed to 4.30 parts by mass, and the amount of conjugated resin acid-based potassium rosinate B used was 0.
- a rubber material was obtained by operating in the same manner as in Example 1 except that it was changed to .88 parts by mass.
- Example 5 The amount of sulfur used was changed to 0.50 parts by mass, the amount of conjugated resin acid-based potassium rosinate A was changed to 4.22 parts by mass, and the amount of conjugated resin acid-based potassium rosinate B used was 0.
- a rubber material was obtained by operating in the same manner as in Example 1 except that the content was changed to .98 parts by mass.
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Description
13.90X-5.10≦Y …(A)
本実施形態に係るゴム材料は、硫黄変性クロロプレン重合体を含有する。本実施形態に係るゴム材料においては、当該ゴム材料の全量を基準として、硫黄変性クロロプレン重合体を構成する硫黄の含有量X(質量%)と、共役樹脂酸及び共役樹脂酸の塩の合計量Y(質量%)と、が下記式(A)を満たし、合計量Yが1.00質量%以上である。
13.90X-5.10≦Y …(A)
-S-C(=S)-OR1 …(I)
-S-R2 (II)
13.90X-5.10≦Y …(A)
13.90X-4.00≦Y …(B)
本実施形態に係るゴム組成物(硫黄変性クロロプレンゴム組成物)は、本実施形態に係るゴム材料を含有し、当該ゴム材料とは異なる添加剤を更に含有する。本実施形態に係るゴム組成物は、ロール、バンバリーミキサー、押出機等を用いてゴム材料を添加剤と混合することによりコンパウンド組成物として得ることができる。
本実施形態に係る加硫物は、本実施形態に係るゴム材料を用いて得られる加硫物である。本実施形態に係る加硫物は、本実施形態に係るゴム材料の加硫物、又は、本実施形態に係るゴム組成物の加硫物であり、本実施形態に係るゴム材料、又は、本実施形態に係るゴム組成物を加硫することにより得ることができる。例えば、本実施形態に係る加硫物は、本実施形態に係るゴム材料と、加硫剤とを含有するゴム組成物を加硫することにより得ることができる。
(実施例1)
内容積30Lの重合缶に、クロロプレン(単量体)100質量部、硫黄0.40質量部、純水120質量部、共役樹脂酸系ロジン酸(商品名「ハートールR-WW」、ハリマ化成株式会社製)カリウム塩Aを2.99質量部、水酸化ナトリウム0.82質量部、及び、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩(商品名「デモールN」、花王株式会社製)0.5質量部を添加した。重合開始剤として過硫酸カリウム0.1質量部を添加した後、重合温度40℃にて窒素気流下で重合を行った。重合率70%となった時点で、重合停止剤であるジエチルヒドロキシルアミン0.1質量部を加えて重合を停止させることにより重合液を得た。重合終了後のこの重合液に共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩B(共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aと同内容)0.52質量部を添加した。その後、減圧蒸留して未反応の単量体を除去することにより可塑化前のラテックス(重合終了ラテックス)を得た。
硫黄の使用量を0.40質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.85質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を1.24質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.40質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を4.30質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0.88質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.49質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.01質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0.46質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.50質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を4.22質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0.98質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.60質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.71質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を1.41質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.58質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.03質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0.45質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.60質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を1.87質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を1.12質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.66質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.31質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を1.27質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.66質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を4.53質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を3.67質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.68質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を4.55質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を2.72質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.77質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.44質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を3.97質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.77質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を4.07質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を4.12質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.34質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aに代えて不均化ロジン酸カリウム塩(商品名「バンディスG-25K」、ハリマ化成株式会社製)4.03質量部を使用し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.50質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aに代えて不均化ロジン酸カリウム塩(商品名「バンディスG-25K」、ハリマ化成株式会社製)3.95質量部を使用し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.50質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を1.83質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.60質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aに代えて不均化ロジン酸カリウム塩(商品名「バンディスG-25K」、ハリマ化成株式会社製)3.82質量部を使用し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.66質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.05質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0.65質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.67質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を1.76質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.71質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を4.34質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0.67質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.77質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を4.21質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を0.92質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
硫黄の使用量を0.82質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Aの使用量を3.81質量部に変更し、共役樹脂酸系ロジン酸カリウム塩Bの使用量を4.63質量部に変更したことを除き実施例1と同様に操作することによりゴム材料を得た。
上述のゴム材料をベンゼン:メタノール=3:5(質量比)の混合溶液で精製した後に凍結乾燥することにより試料を得た。この試料を用いて、JIS K 6233-1で規定される酸素燃焼フラスコ法によってゴム材料中の結合硫黄(硫黄変性クロロプレン重合体を構成する硫黄)の含有量X(単位:質量%)を測定した。含有量Xの測定結果、上述の式(A)の左辺に相当する値A(=13.90X-5.10)、及び、上述の式(B)の左辺に相当する値B(=13.90X-4.00)を表1及び表2に示す。
上述のゴム材料を裁断することにより試験片を得た。この試験片20mgをTHF(テトラヒドロフラン)10gに溶解することにより得られた溶液を用いて液体クロマトグラフィーを下記条件で行った。液体クロマトグラフィーの測定結果より遊離硫黄(硫黄変性クロロプレン重合体を構成しない硫黄)のピーク面積を求めた。
・使用カラム:Shodex KF-803L
・検出器:UV(UV検出波長264nm)
・カラム温度:40℃
・流量:1mL/min
上述のゴム材料を裁断することにより試験片を得た。コンデンサー付属のナス型フラスコにこの試験片3.0gを入れた後、JIS K 6229で規定されるエタノール/トルエン共沸混合物(ETA溶液)で抽出することにより得られた抽出物を塩酸で酸処理し、塩酸で50mLに定容した。定容した液を用いてガスクロマトグラフィーを下記条件で行った。ガスクロマトグラフィーの測定結果より、アビエチン酸成分(アビエチン酸及びその塩。他の共役樹脂酸についても同様)、パラストリン酸成分、ネオアビエチン酸成分及びレボピマール酸成分のそれぞれの共役樹脂酸成分のピーク面積を求めた。
・使用カラム:FFAP 0.32mmφ×25m(膜厚0.3μm)
・検出器:FID
・カラム温度:200℃→250℃
・昇温速度:10℃/min
・注入口温度:270℃
・検出器温度:270℃
・注入量:2μL
JIS K 6299に準拠して、上述のゴム材料100質量部、酸化亜鉛(商品名「酸化亜鉛2種」、堺化学工業株式会社製)5質量部、酸化マグネシウム(商品名「キョーワマグ150」、協和化学工業株式会社製)4質量部、p,p’-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(商品名「セルマイクS」、三協化成株式会社製)8質量部、ステアリン酸1質量部、パラフィンワックス(商品名「Paraffin Wax-130」、日本精蝋株式会社製)1質量部、脂肪酸エステル系滑剤(商品名「WB-212」、エスアンドエスジャパン株式会社製)2質量部、オクチル化ジフェニルアミン(商品名「ノンフレックスOD-3」、精工化学株式会社製)1質量部、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル(商品名「ノックラックNBC」、大内新興化学工業株式会社製)1質量部、ナフテン系プロセスオイル(商品名「NP-24」、出光興産株式会社製)15質量部、アロマ系プロセスオイル(商品名「AH-16」、出光興産株式会社製)20質量部、カーボンブラック(商品名「N990」、Cancarb社製)10質量部、デキシークレー(商品名「デキシークレー」、Vanderbilt社製)10質量部、及び、硫黄ファクチス(商品名「黒サブ21」、天満サブ化工株式会社製)15質量部を混合した後に混練することにより未加硫ゴムコンパウンドを得た。混練は、ロール温度を40℃に設定した8インチロールを用いた練ロール機により行った。
(収縮率)
大気圧下、23℃の条件下に上述の発泡体を168時間静置した後、発泡体の表層を厚さ2mm±0.20mmにスライスすることにより発泡体シートを得た。スライス直後の発泡体シートの寸法を測定し、発泡体シートの縦の長さH0(mm)及び横の長さL0(mm)を得た。その後、大気圧下、23℃の条件下に発泡体シートを168時間静置した後に発泡体シートの寸法を再度測定し、発泡体シートの縦の長さH1(mm)及び横の長さL1(mm)を得た。静置前後の発泡体シートの寸法を用いて、下記式より収縮率(%)を算出した。結果を表1及び表2に示す。収縮率が6.00%以下である場合を良好であると判定した。
収縮率(%)=[(H0×L0-H1×L1)/(H0×L0)]×100
JIS K 6250に準拠して試験片を作製した。JIS K 6259-1に準拠して動的オゾン劣化試験を行い、試験温度40℃、オゾン濃度50pphm、伸長率20%の条件で試験片をオゾンに曝し続けた際の亀裂を観察した。亀裂は、目視で観察し、場合により拡大鏡で観察した。JIS K 6259-1に準拠して、亀裂の数によるランク付け(亀裂の数a)、並びに、亀裂の大きさ及び深さによるランク付け(亀裂の寸法b)の評価を行い、下記基準で点数付けした。また、耐オゾン性の評価指標として、亀裂の数a及び亀裂の寸法bの点数の積(a×b)を算出した。結果を表1及び表2に示す。積(a×b)が9点以下である場合を良好であると判定した。
1点:亀裂少数
3点:亀裂多数
1点:肉眼では見えないが10倍の拡大鏡では確認できるもの
2点:肉眼で確認できるもの
3点:亀裂が深くて比較的大きいもの(1mm未満)
4点:亀裂が深くて大きいもの(1mm以上3mm未満)
Claims (10)
- 硫黄変性クロロプレン重合体を含有するゴム材料であって、
当該ゴム材料の全量を基準として、前記硫黄変性クロロプレン重合体を構成する硫黄の含有量X(質量%)と、共役樹脂酸及び共役樹脂酸の塩の合計量Y(質量%)と、が下記式(A)を満たし、
前記合計量Yが1.00質量%以上である、ゴム材料。
13.90X-5.10≦Y …(A) - 当該ゴム材料の全量を基準として、前記含有量Xと前記合計量Yとが下記式(B)を満たす、請求項1に記載のゴム材料。
13.90X-4.00≦Y …(B) - 前記含有量Xが0.25~0.60質量%である、請求項1又は2に記載のゴム材料。
- 前記合計量Yが1.40質量%以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載のゴム材料。
- 前記硫黄変性クロロプレン重合体を構成する硫黄、及び、前記硫黄変性クロロプレン重合体を構成しない硫黄の合計量が、当該ゴム材料の全量を基準として0.50~1.00質量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載のゴム材料。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載のゴム材料と、加硫剤と、を含有する、ゴム組成物。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載のゴム材料と、発泡剤と、を含有する、ゴム組成物。
- 請求項6に記載のゴム組成物の加硫物。
- 請求項7に記載のゴム組成物の発泡体。
- 請求項9に記載の発泡体を備える、ウェットスーツ。
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